40mt梁负弯矩钢绞线伸长量计算说明

40mT梁负弯矩设计采用标准强度fpk=1860MPa的高强低松弛钢绞线，公称直径15.2mm，公称面积Ag=140mm2，弹性模量Eg=1.95×105Mpa。为保证施工符合设计要求，施工中采用油压表读数和钢绞线拉伸量测定值双控。理论伸长量计算采用《公路桥梁施工技术规范》JTJ041-2002附表G-8预应力钢绞线理论伸长量及平均张拉应力计算公式。

1、预应力钢束张拉

在张拉中跨和边跨时，根据起弯点将T1、T2、T3束钢绞线分成AB、BC、CD段。

混凝土构件达到设计强度的85%方方可张拉，张拉工序为：

0→0.1бcon（量初值a）→0.2бcon（量初值b）→1.0бcon（量终值c）→1.0бcon（持荷2min）→锚固

每桥以每联为单位由两端先张拉，中间最后张拉。

张拉采用对称张拉，张拉顺序为：T1、T2、T3钢束，两端对称张拉，钢束张拉采用双控。

2、预应力筋张拉理论伸长值计算

 根据设计图孔道成型方式及预应力筋种类不同，按规范取管道摩阻系数μ=0.25，管道偏差系数k=0.0015，弹性模量Ep=1.95×105MPa,单根钢绞线截面面积A=140㎜2。

理论伸长值公式    △L=PP×L/(AP×EP)      式中

PP—预应力筋平均张拉力 ，其中 

PP ={P[1-e-(kx+μθ)]}/( kx+µθ)；

L—预应力筋的长度（㎜）；

AP—预应力筋的截面面积㎜2；

Ep—预应力筋的弹性模量MPa；

P—预应力筋张拉端的张拉力N；

x—从张拉端至计算截面的孔道长度m；

θ—从张拉端至计算截面由线孔道部分切线夹角之和，rad；

k—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，1/m；

μ—预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数。

其中张拉控制应力σcon=0.75×σpk=0.75×1860 =1395 MPa   

钢绞线截面积:中跨   T1  AP=4×A=4×140=560㎜2

T2  AP=4×A=4×140=560㎜2

T3  AP=4×A=4×140=560㎜2

边跨   T1  AP=4×A=5×140=560㎜2

T2  AP=4×A=4×140=560㎜2

T3  AP=4×A=4×140=560㎜2

T1束钢绞线曲线切线角θ=9º=9×π/180=0.157rad

T2束钢绞线曲线切线角θ=9º=9×π/180=0.157rad

T3束钢绞线曲线切线角θ=9º=9×π/180=0.157rad

中跨

T1束钢绞线AB段长度：L=8.367m；BC=1.587m；CD=1.193m；

T2束钢绞线    AB段长度：L=5.367m；BC=1.587m；CD=1.193m；

T3束钢绞线AB段长度：L=2.367m；BC=1.587m；CD=1.193m；

边跨

与中跨长度相同 

3、预应力筋张拉油压表读数计算

3.1依据千斤顶与油压表标定，建立的一元线性回归方程：

（1）压力表编号：3203＃

千斤顶编号：12030201＃

回归方程：P=19.11F-9.37

（2）压力表编号：1875＃

千斤顶编号：12030202＃

回归方程：P=1.83F+0.63

3.2张拉应力过程的控制计算：

（1）中跨、边跨T1、T2、T3（一束4股钢绞线）张拉控制力：

张拉控制力达100%时：4×140×1395=781200N=781.2KN

张拉控制力达10% 时：781.2×10%=78.12KN

张拉控制力达20% 时：781.2×20%=156.24KN

3.3预应力筋张拉实际伸长值计算

在张拉时，先调整到初应力σ0，宜为控制应力的10%，伸长值从初应力开始量测。力筋的实际伸长值除量测的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值。

△L=△L1+△L2

△L1—从初应力到最大张拉应力伸长值㎜；初应力为最大张拉力15%。其中

△L1=△LA100%-△LA10%+△LB100%-△LB10%

△L2—初应力以下的推算值㎜；一般可以采用相邻的伸长，本桥采用由10%张拉到20%伸长值

△L2=△LA20%-△LA10%+△LB20%-△LB10%

在张拉过程中，后张法构件产生的弹性压缩C值可忽略不计。

4、预应力筋伸长值的相对误差计算

相对误差=（实测值-理论值）/理论值，按±6%控制，中跨预应力筋T1实测值合格范围：91.90～81.5mm，T2实测值合格范围：91.90～81.5mm， T3实测值合格范围：91.90～81.5mm mm;

5、预应力筋张拉

张拉应先检查钢绞线束的总长度是否符合要求，两端有无弯折现象。安装锚具和工作锚使其面贴紧，夹片整齐。整个张拉过程中采取双控指标，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。整个张拉过程严格按设计要求和规范进行操作。并注意施工安全，做好张拉过程的原始记录。

6、压浆

预应力张拉完毕后，经锚固检验合格后用砂轮切割端头多余的预应力筋。之后孔道应尽早压浆，以免预应力钢筋锈蚀或松弛。

张拉完毕后，立即将锚塞周围预应力筋间隙用水泥砂浆封锚。水泥浆抗压强度不足10Mpa时，不得压浆。

压浆应使用活塞式压浆泵。压浆前，应对孔道进行清洁处理，对抽芯成型的混凝土空心孔道应冲洗干净并使孔壁完全湿润。冲洗后，应使用不含油的压缩空气将孔道内的所用积水吹出。孔道压浆采用水泥浆，配合比为：1400：518：140、水灰比为0.37，掺入高效膨胀剂，压浆过程应缓慢、均匀。

7、封端

压浆后将锚具周围水泥浆冲洗干净并凿毛，然后按设计要求进行钢筋的布设和浇筑封端砼。

附件：张拉计算书